| 研究課題/領域番号 |
16K14306
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
中島 伸一郎 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70346089)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 岩石 / き裂 / 圧力溶解 / 圧子 |
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| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き，X線CT画像からの花崗岩き裂開口幅分布測定の高度化を目指した研究を実施した．第一に，Canny法に基づくエッジ検出によってき裂を抽出する際のノイズ除去法を検討した．ここでいうノイズとは，き裂ではないエッジ（鉱物境界やホワイトノイズによるエッジ）を指す．非き裂エッジのうち，CT値の空間的なゆらぎによるノイズは，エッジ検出前の段階で，CT値のヒストグラムに基づいて除去可能である．通常はガウスフィルタ等によるノイズ除去が行われるが，き裂開口幅を正確に抽出するためには処理として適当ではない．そこで本研究では，CT画像全体を複数の小領域に分割し，小領域内に基準値を超えて低いCT値が存在すれば「き裂を含む小領域」，存在しなければ「き裂を含まない小領域」と判断し，き裂を含まない小領域はエッジ検出の対象領域としないとする前処理を行うこととした．この処理の結果，前処理の段階で60%以上の非き裂エッジは除去されることが明らかとなった．第二に，X線CTによるき裂形状計測の精密さに関わる実験を実施した．すなわち，X線CTで計測したラフネス標高分布と，レーザプロファイラで計測したラフネス標高分布を比較し，凹凸の計測精度を比較するものである．レーザプロファイラにはXY面内の測定間隔0.023 mm，Z方向の精度0.0005 mmの測定器を用いた．測定の結果，CTによるラフネス計測では0.8%未満の計測エラーが生じた．このエラーについては，エッジ検出の3次元性が影響している可能性があることから，今後は3次元のエッジ検出を行ない，レーザプロファイラの結果との比較を実施していく必要があると考える．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度に引き続き，岩石き裂の圧力溶解現象についてのX線CTによる可視化，き裂抽出のための画像処理法の開発に注力した．微小圧子実験のための圧力条件，温度条件について一定の目安が得られたこと，エッジ検出によるき裂計測の高度化・効率化が得られたことは成果であり，おおむね順調に進展している．微小圧子押込み試験については，次年度以降に実施を予定する．
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| 今後の研究の推進方策 |
マイクロインデンテーションによって岩石表面に圧力溶解沈殿を発生させるための実験仕様（圧子．試料・載荷・環境条件）と計測手法の最適化を行い，試験装置を試作する．また，花崗岩き裂をサンプルとして，圧力・温度・時間に依存する鉱物ごとの溶解沈殿量とそれに伴う固着度・摩擦強度の変化の測定を試み，別途行われるき裂のせん断・透水試験結果との比較を行って妥当性の評価を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）当該年度内に圧子押込み実験システムを開発予定であったが，X線CT画像処理の研究に注力したため，実験仕様が確定せず，やむを得ず次年度に持ち越すこととした．
（使用計画）圧子押込み実験システムの開発および実験実施を予定している．
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